請務必重新看后面部分)關(guān)于剪力調(diào)整及薄弱層增大系數(shù)的討論

1、.關(guān)于剪力調(diào)整及薄弱層增大系數(shù)的討論一、本討論結(jié)合蘭定筠實戰(zhàn)訓練第二套題第6、7題以及抗規(guī)來討論。由于高規(guī)對薄弱層增大系數(shù)什么時候考慮與抗規(guī)存在矛盾，故此不涉及高規(guī)，僅僅依據(jù)抗規(guī)來進行討論。本討論只針對底部剪力不滿足最小減重比的情況，對于中部某層，規(guī)范中沒有給出處理辦法，而且我請教了做高層的人，說一般底部滿足啦，很少出現(xiàn)中部某層會不滿足剪重比。如果出現(xiàn)了，PKPM的做法是直接乘以個增大系數(shù)，具體如何操作，本人未做過高層，不得而知。如有疑問，請請教其他高手。蘭定筠書中的題目及答案如下：題目：答案：二、抗規(guī)中涉及到的條文、條文說明局部摘錄如下，詳細請仔細閱讀條文及條文說明：344 建筑形體及其構(gòu)件

2、布置不規(guī)則時，應按下列要求進行地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并應對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施：2 平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，應采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數(shù)。525 由于地震影響系數(shù)在長周期段下降較快，對于基本周期大于3.5s的結(jié)構(gòu)，由此計算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應可能太小。而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用中的地面運動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響，但是規(guī)范所采用的振型分解反應譜法尚無法對此作出估計。出于結(jié)構(gòu)安全的考慮，提出了對結(jié)構(gòu)總水平地震剪力及各樓層水平地震剪力最小值的要求，規(guī)定了不同烈度下的剪力系數(shù)，當不滿足時，需改變結(jié)構(gòu)布置或調(diào)整

3、結(jié)構(gòu)總剪力和各樓層的水平地震剪力使之滿足要求。例如，當結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力略小于本條規(guī)定而中、上部樓層均滿足最小值時，可采用下列方法調(diào)整：若結(jié)構(gòu)基本周期位于設(shè)計反應譜的加速度控制段時，則各樓層均需乘以同樣大小的增大系數(shù)；若結(jié)構(gòu)基本周期位于反應譜的位移控制段時，則各樓層i均需按底部的剪力系數(shù)的差值0增加該層的地震剪力FEki0GEi；若結(jié)構(gòu)基本周期位于反應譜的速度控制段時，則增加值應大于0GEi，頂部增加值可取動位移作用和加速度作用二者的平均值，中間各層的增加值可近似按線性分布。需要注意：當?shù)撞靠偧袅ο嗖钶^多時，結(jié)構(gòu)的選型和總體布置需重新調(diào)整，不能僅采用乘以增大系數(shù)方法處理。只要底部總剪力不滿足

4、要求，則結(jié)構(gòu)各樓層的剪力均需要調(diào)整，不能僅調(diào)整不滿足的樓層。滿足最小地震剪力是結(jié)構(gòu)后續(xù)抗震計算的前提，只有調(diào)整到符合最小剪力要求才能進行相應的地震傾覆力矩、構(gòu)件內(nèi)力、位移等等的計算分析；即意味著，當各層的地震剪力需要調(diào)整時，原先計算的傾覆力矩、內(nèi)力和位移均需要相應調(diào)整。采用時程分析法時，其計算的總剪力也需符合最小地震剪力的要求。本條規(guī)定不考慮阻尼比的不同，是最低要求，各類結(jié)構(gòu)，包括鋼結(jié)構(gòu)、隔震和消能減震結(jié)構(gòu)均需一律遵守。 扭轉(zhuǎn)效應明顯與否一般可由考慮耦聯(lián)的振型分解反應譜法分析結(jié)果判斷，例如前三個振型中，二個水平方向的振型參與系數(shù)為同一個量級，即存在明顯的扭轉(zhuǎn)效應。對于扭轉(zhuǎn)效應明顯或基本周期小于

5、3.5s的結(jié)構(gòu)，剪力系數(shù)取0.2max，保證足夠的抗震安全度。對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，突變部位的薄弱樓層，尚應按本規(guī)范344條的規(guī)定，再乘以不小于1.15的系數(shù)。三、個人對規(guī)范條文的理解根據(jù)抗規(guī)5.2.5條的條文說明“對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，突變部位的薄弱樓層，尚應按本規(guī)范344條的規(guī)定，再乘以不小于1.15的系數(shù)?！奔?.4.4 “2 平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，應采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數(shù)?！眰€人觀點如下：這個增大系數(shù)是在最小剪重比調(diào)整以后再乘的一個增大系數(shù)，在結(jié)構(gòu)的層間剪力不滿足最小減重比的時候首先調(diào)整的滿足最小剪重比，然后再利用這個系

6、數(shù)，規(guī)范給的這個系數(shù)是結(jié)構(gòu)上的一個安全度，不能被最小剪重比吃掉。5.2.5條給的1.15的系數(shù)，是查表5.2.5的時候，查出來的數(shù)值對薄弱層要乘以1.15，是對剪力系數(shù)的調(diào)整，比如8度 0.2g 周期3s，查表得到=0.032，則代入5.2.5式進行計算的=0.032*1.15。有關(guān)高規(guī)及抗規(guī)里面的一些討論列在下面：happyliyun2001 wrote: 以下是您和shuofeng0427在本貼第21頁的一個討論：shuofeng0427 wrote: 上面的問題，我跟朱炳寅老師的觀點一致，我認為1.25的增大系數(shù)是“留給”薄弱層的安全度，不能被剪重比限制1.15*所“吃掉”。舉例說，如果

7、計算出來的VEk值已經(jīng)滿足1.15*，但是我們肯定還是要乘以1.25的！而假如計算出來的VEk值不滿足1.15*，調(diào)整后1.25VEk值剛好滿足1.15*，那你可以想象一下，這兩種情況在“安全度”上差別將有多大！您的回答：我是這樣理解的：正常情況只是要求VEk*G，對于薄弱層，放大一下，取為1.25VEk或者1.15*G。我的觀點：按抗規(guī)5.2.5條文說明的最后幾句話，明顯是支持朱總觀點，高規(guī)條文說明則支持您的觀點，但高規(guī)是在抗規(guī)基礎(chǔ)上編寫，所以還是應以抗規(guī)為準吧？ 抗規(guī)5.2.5條的條文說明，在P324，其最后幾句話是“對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，突變部位的薄弱樓層，尚應按本規(guī)范3.4.4條的

8、規(guī)定，再乘以不小于1.15的系數(shù)”。我對其的理解是：3.4.4條中的1.15和5.2.5中的1.15是一致的，之所以在5.2.5條中規(guī)定“對豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層，尚應乘以1.15的增大系數(shù)”，就是因為3.4.4條的規(guī)定。也正是從此出發(fā)，我一直認為，高規(guī)在前面寫成1.25，而在剪重比那里還是1.15沒有變化，是不協(xié)調(diào)的。支持你的觀點，同時也就是朱總的觀點，高規(guī)這里說的應該是有問題，自相矛盾。應以抗規(guī)為準。把條文說明貼出來，大家品位。但是抗規(guī)要求乘的是1.15的系數(shù)，高規(guī)是1.25抗規(guī)：對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，突變部位的薄弱樓層，尚應按本規(guī)范344條的規(guī)定，再乘以不小于1.15的系數(shù)。高規(guī)：對

9、于豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層的水平地震剪力，本規(guī)程第358條規(guī)定應乘以1.25的增大系數(shù)，該層剪力放大1.25倍后仍需要滿足本條的規(guī)定，即該層的地震剪力系數(shù)不應小于表4312中數(shù)值的1.15倍。四、對蘭書題目的剖析1、本題給出的圖形中的Fi應該是根據(jù)底部剪力法求的得，是根據(jù)結(jié)構(gòu)的自身特性求解得到，沒有經(jīng)過任何認為調(diào)整的。1）第6題：最底層的剪力：Vek1=160kN需要拿這個和5.2.5條的最小減重比算出來的剪力來比較，是采用160來比較，不需要做任何調(diào)整。只有比較未經(jīng)任何調(diào)整過的剪力，才能真正意義上知道這個結(jié)構(gòu)的剪力是否合適（反應出來結(jié)構(gòu)豎向布置是否合理，各層的剛度是否合適）。2)剪力系數(shù)求解

10、T=3.8s 8度 0.2g 介于3.5-5s之間，內(nèi)插得到一般層的=0.304對于薄弱層，乘以1.15，=0.03496=209.76kN由于160<209.76,因此底部的剪力受最小剪重比控制，需要選用209.76kN根據(jù)抗規(guī) 5.2.5條文說明“對于存在豎向不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，突變部位的薄弱樓層，尚應按本規(guī)范344條的規(guī)定，再乘以不小于1.15的系數(shù)”，這個1.15是對薄弱層剪力考慮的一個增大系數(shù)，是留給薄弱層的工程安全富裕度，根據(jù)抗規(guī)來說，誰都不能把它吃掉。因此最終的底部剪力Vek=209.76*1.15=241.224kN。 選D對于本題，我認為僅僅從考試而言沒啥子大問題，但是算出來

11、的剪力是160，已經(jīng)比209.76小了31.1%，已經(jīng)不屬于抗規(guī)中的“當結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力略小于本條規(guī)定”情況，實際上應該對底部布置做調(diào)整了，這個討論僅僅針對實際工程設(shè)計而言，不屬于考試范疇。2）第7題：底部剪力調(diào)整前的剪力系數(shù)是：前=0.02667，后=0.03496，0=0.03496-0.02667=0.00829根據(jù)抗規(guī)5.2.5條文說明，T=3.8s>5Tg=5*0.25=1.25,且小于6s，屬于位移控制段。若結(jié)構(gòu)基本周期位于反應譜的位移控制段時，則各樓層i均需按底部的剪力系數(shù)的差值0增加該層的地震剪力FEki0GEi；于是得到第二層的剪力：Vek2=150+0 GEi=1

12、50+0.00829*4600=188.134kN重新讀了下規(guī)范，規(guī)范的本意這里采用GEi 本意應該是讓采用二層六層總的重力荷載代表值，如果不是這個意思的話應該采用Gi，規(guī)范里面的意思Gi是某層的重力荷載代表值 ，這么理解也更貼合規(guī)范的意思，底層采用0GE（總的重力荷載代表值，也可以理解為0GE1），因此對于二層采用0GE2（二六層的總重力荷載代表值），只有這么做對剪力的調(diào)整才具有連續(xù)性，符合常規(guī)。也可以從另外一個方面來考慮，比如頂層增加0GE6（水平地震力F6增加了F6=0G6），第五層增加0GE5（0GE5=F5+F6，第5層水平地震力F5增加F5=0G5），如此循環(huán)算到底層增加的就是0G

13、E，對于底層的就是各層水平地震力Fi的代數(shù)和。這種理解不管是對電算和手算操作都十分方便，而且符合剪力的變化趨勢，原來的理解明顯的各層剪力的增加值到了底層無法閉合，底層以上各層調(diào)整那么小，底層哪里出來那么大的剪力調(diào)整值呢？大家要注意，如果采用底部剪力法手算地震組合下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，都是先調(diào)整各層剪力滿足最小剪重比，然后重新求得Fi加在結(jié)構(gòu)上，重新計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，注意Fi才是外力，剪力VEk是進行結(jié)構(gòu)分析后得到的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，是屬于內(nèi)力范疇的。第六層的剪力：Vek6=40+0 GEi=40+0.00829*600=44.974kN 選D五、剪力的調(diào)整重新歸納如下：T1位于加速度控制段，剪重比調(diào)整最大；（T1

14、<=Tg）位移控制段，調(diào)整最??；（T1>=5Tg）速度控制段介于兩者之間。(Tg<T1<5Tg）1、結(jié)構(gòu)基本自震周期位于設(shè)計反應譜的加速度控制段，既T1<Tg時，各樓層均需乘以同樣大小的增大系數(shù)；（這個相當于各層的水平地震力Fi乘以一個相同的增大系數(shù)，這樣子求出來的各層剪力自然增加了同樣的倍數(shù)）。2、結(jié)構(gòu)基本自震周期位于設(shè)計反應譜的位移控制段，既T1>5Tg時，則各樓層i均需按底部的剪力系數(shù)的差值0增加該層的地震剪力FEki0GEi，注意這里的GEi應該理解為，第i樓層以上總的重力荷載代表值；（這個相當于各層的水平地震力Fi增加0Gi，各層的Fi增加0Gi，最終各層的剪力就增加0GEi）3、結(jié)構(gòu)基本自震周期位于設(shè)計反應譜的速度控制段，既Tg <T1<5Tg，則增加值應大于0GEi，頂部增加值可取動位移作用和加速度作用二者的平均值，中間各層的增加值可近似按線性分布。三種情況下，底部剪力的增加值求法均一樣，其他層的對于第3種調(diào)整最